Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Реферат №4.docx
Скачиваний:
24
Добавлен:
19.03.2016
Размер:
41.05 Кб
Скачать

Зміст

1. Забруднення атмосферного повітря 3

2. Класифікація забруднювачів повітря 5

3. Турбулентний перенос забруднювача в атмосфері 8

Список використаної літератури 11

1. Забруднення атмосферного повітря

Забруднення атмосферного повітря — один з основних типів антропогенного забруднення. Полягає у викиді в атмосферу хімічних речовин, твердих частинок і біологічних матеріалів, здатних викликати шкоду для людини та іншихживих організмів. Часто ефект забруднювачів є непрямим та проявляється лише через тривалий час, наприклад, певні речовини здатні зменшувати товщину озонового шару, впливаючи таким чином на більшість земних екосистем.

Світове господарство щорічно викидає в атмосферу більше 15 млрд т вуглекислого газу, 200 млн т оксиду вуглецю, понад 500 млн т вуглеводнів, 120 млн т золи та ін. Загальний обсяг викидів забруднюючих речовин в атмосферу становить більше 19 млрд т.

Основними забруднюючими речовинами, які надходять в атмосферу при спалюванні палива, є тверді частинки (зола, сажа), оксиди сірки (SO2 і SO3), оксиди азоту (NO і NO2) При неповному згорянні палива в газоподібних викидах можуть накопичуватися оксиди вуглецю (СО), вуглеводні типу СН4, С2Н4, поліциклічні ароматичні вуглеводні, бензапірен(С20Н12), а також п'ятиокис ванадію (V2O5). Останні дві сполуки відносяться до класу надзвичайно небезпечних. Діоксид (SO2) і триоксид (SO3) сірки є головними компонентами забруднення природного середовища при спалюванні палива.

Промисловий пил утворюється в результаті механічної обробки різних матеріалів (дроблення, розмелювання, підривання, заповнення, розрівнювання), теплових процесів (спалювання, прожарювання, сушка, плавлення), транспортування сипучих матеріалів (навантаження, просіювання, класифікація).

Рідкі забруднюючі речовини утворюються при конденсації пари, розпиленні і розливі рідин, в результаті хімічних реакцій.

Газоподібні забруднювачі формуються в результаті хімічних реакцій, перш за все, окислення, випалювання руд і нерудної мінеральної сировини (кольорова металургія, виробництво цементу). При спалюванні палива утворюється величезна кількість газоподібних сполук — оксиди сірки, азоту, вуглецю, важких і радіоактивних металів. Реакції відновлення також є джерелом газоподібних забруднюючих сполук, наприклад, виробництво коксу, соляної кислоти зхлору і водню, аміаку з атмосферного азоту та кисню.

Потужним джерелом газоподібних сполук є хімічні реакції розкладання (виробництво фосфорних добрив), електрохімічні процеси (виробництво алюмінію), випарювання, дистиляція [1].

2. Класифікація забруднювачів повітря

Залежно від джерела і механізму утворення розрізняють первинні та вторинні забруднювачі повітря.

Первинні забруднювачі повітря представляють собою хімічні речовини, що потрапляють безпосередньо в повітря із стаціонарних або рухомих джерел.

Вторинні забруднювачі повітря утворюються в результаті взаємодії в атмосфері первинних забруднювачів між собою і з присутніми у повітрі речовинами (кисень, озон, аміак, вода) під дією ультрафіолетового випромінювання. Часто вторинні забруднювачі, наприклад речовини групи пероксіацетілнітра-тов (ПАН), набагато більш токсична первинних забруднювачів повітря. Велика частина присутніх у повітрі твердих частинок і аерозолів є вторинними забруднювачами.

З урахуванням токсичності та потенційної небезпеки забруднювачів, їх поширеності та джерел емісії вони були розділені умовно на кілька груп :

1) основні (критеріальні) забруднювачі атмосфери – Оксид вуглецю, діоксид сірки, оксиди азоту, вуглеводні, тверді частинки і фотохімічні оксид анти;

2) поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ);

3) сліди елементів (в основному метали);

4) постійні гази (діоксид вуглецю, фторхлорметани та ін);

5) пестициди;

6) абразивні тверді частинки (кварц, азбест тощо);

7) різноманітні забруднювачі, які надають багатосторонню дію на організм, (нітрозo-аміни, озон, поліхлоровані біфеніли (ПХБ), сульфати, нітрати, альдегіди, кетони та ін.) [2].

Всі критеріальні забруднювачі відносяться до первинних забруднювачів атмосфери. Оксиди азоту утворюються переважно при високотемпературній фіксації азоту і кисню в силових установках і двигунах внутрішнього згоряння. Оксид азоту утворюється при електричних розрядах в атмосфері і присутній у відпрацьованих газах автомобілів. Щорічно в атмосферу надходить близько 5-107 т оксидів азоту, з них 53% з антропогенних джерел. Зрештою оксиди азоту перетворюються в атмосфері в нітрати.

Діоксид сірки утворюється при згоранні палива з високим вмістом сірки (кам'яне вугілля, нафта). Джерелами емісії цього токсичного газу є стаціонарні джерела горіння, наприклад ТЕС (85-95%), промислові об'єкти [виробництво рафінованої нафти, добрив, сірчаної кислоти і нафтохімічних продуктів (5-10%)], двигуни внутрішнього згоряння, (2-7% ). Діоксид сірки відносять до головних і найбільш важливим забруднювачів повітря, небезпечним для тварин і рослин і беруть участь в утворенні фотохімічного смогу. Загальна емісія діоксиду сірки в атмосферу становить 8 -10? т на рік, тобто значно перевершує надходження в атмосферу більшості інших токсичних хімічних речовин, і постійно зростає пропорційно зростанню споживання енергії .

Оксид вуглецю – найбільш небезпечний і надзвичайно поширений з газоподібних забруднювачів повітря, токсичність якого обумовлена реакцією з гемоглобіном крові. Освіта СО відбувається при неповному згорянні різного палива. Природним джерелом СО є лісові пожежі і фотохімічне перетворення органічних сполук в атмосфері. Близько 25% СО антропогенного походження. Значна кількість (у США майже 40% усіх забруднень атмосфери) оксиду вуглецю надходить в атмосферу міст і промислових регіонів з відпрацьованими газами автотранспорту. Середня концентрація СО в атмосфері (близько 10 ~ 5%) значно збільшується (до 3 • 10-3%) в районах автострад і в містах у години пік .

Передбачається, що в майбутньому знизиться забруднення повітря від стаціонарних джерел такими токсичними речовинами, як пил і оксиди сірки, вуглецю та азоту. Однак більшу небезпеку представлятимуть гази і пари органічних речовин і важкі метали (свинець, кадмій, берилій тощо).

Концентрація вуглеводнів, що виділяються в повітря з природних джерел, не набагато більше 1 мг/м3. Щорічна емісія вуглеводнів становить 3-Ю8 т на рік, причому 50% цієї кількості обумовлено роботою транспорту, близько 15% становить виділення вуглеводнів при згорянні рідкого палива в житлових районах і ТЕС, а 26% припадає на згоряння вугілля, сміття (в середньому на планеті доводиться знищувати близько 1 м3 відходів на рік на людину) і випаровування палива і розчинників. У «усередненому» автомобільному вихлопі міститься близько 400 мг/м3 парафінових, 120 мг/м3 ацетиленових, 200 мг/м3 ароматичних і 300 мг/м3 олефінових вуглеводнів .

Вміщені в атмосфері тверді частинки являють собою пил, пісок, золу, сажу, вулканічний пил та аерозолі органічної (високомолекулярні сполуки) і неорганічної природи. Часто токсичність твердих частинок обумовлена адсорбцією на їх поверхні таких небезпечних сполук, як ПАВ або нітрозаміни.

Фотооксидантами утворюються в атмосфері при взаємодії реакційно здатних вуглеводнів і оксидів азоту під дією УФ-радіації. Зрештою утворюються високотоксичні речовини: пероксіацетілнітрат, пероксібензоілнітрат та ін.) Вже при концентрації 0,2 мг/м3 ці сполуки мають різким лакріматорним дією, пошкоджують рослини і руйнують гуму. Ще більш токсичні пероксібутіл-і перок-сіпропілнітрати. Сполуки цієї групи нестійкі, особливо при підвищеній температурі, і розкладаються з утворенням більш простих продуктів, наприклад метілнітратов і діоксиду вуглецю. Оксиданти забруднюють повітряний басейн більшості великих міст світу, оскільки їх утворення пов'язане з розвитком промисловості та автотранспорту.

Наступна група забруднювачів – поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) – можуть бути як первинними, так і вторинними забруднювачами атмосфери і зазвичай адсорбуються на твердих частках. Багато хто з ПАУ відрізняються вираженим канцерогенним, мутагенної і тератогенної дії і являють серйозну загрозу для людини. Основним джерелом емісії ПАВ є ТЕС, що працюють на нафті або кам'яному вугіллі, а також підприємства нафтохімічної промисловості та автотранспорту [3].